我们能为太空中“报废”的卫星补充燃料吗？大胆的新使命旨在尝试。

当卫星耗尽燃料时，它就变成了太空垃圾。现在，航天机构和私营公司希望改变这种状况。以下是科学家计划如何为在轨卫星补充燃料。

即使在最好的情况下，耗尽汽油也很烦人，更不用说如果您是一颗在地球表面上方以高达 17,500 英里/小时（28,200 公里/小时）的速度运行的卫星。目前，一颗燃烧完所有燃料的卫星就变成了太空垃圾，增加了我们星球周围巨大的碎片场。

英国航天局太空可持续发展主管Ray Fielding表示：“这相当于购买一辆装有一箱燃油的汽车，当燃油用完时，你就将汽车扔掉。” ，告诉生活科学。他补充说，通常情况下，卫星功能完好，只是缺少燃料来绕过碎片。

然而，航天工业的目标是通过投资允许卫星在轨道上加油和维修的项目来改变这种模式。除了缓解日益严重的太空垃圾问题之外，这种更可持续的方法还可以减少资源浪费并降低与运行卫星相关的成本。

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复活轨道“死亡”

总部位于科罗拉多州的初创公司 Orbit Fab 的目标是到 2025 年提供全方位的卫星加油服务。该公司还计划提供重新定位服务，从而有可能实现更长时间和更通用的卫星运行。事实上，燃料已经可以预订。 100 公斤（220 磅）联氨（一种常见的火箭燃料）的成本为 2000 万美元。

为了实现这一目标，Orbit Fab 提出了一个停泊在轨道上的燃料库网络和一组燃料航天飞机，用于与客户卫星对接并补充燃料。这一愿景的关键是该公司的加油接口，即快速连接流体传输接口（RAFTI）。通过取代卫星上的传统加油阀和排水阀，RAFTI 提供了一种在地面或轨道上为卫星加油的通用方法。 

认识到加油接口国际标准的重要性，Orbit Fab 于 2021 年在开放许可下发布 RAFTI 的设计，这意味着任何人都可以生产它。据 Orbit Fab 称，该设计已被纳入 100 多颗商业卫星中。然而，绝大多数在轨卫星都不兼容。

菲尔丁将这种情况比作手机充电器，这表明我们最终可能会得到一系列令人眼花缭乱的不兼容解决方案。英国航天局正在研究包括 RAFTI 在内的一系列接口，以找到最佳解决方案，并计划与国际社会分享研究结果，以鼓励采用国际标准。

“我最不想在轨道上做的事情就是连接器错误而无法提供服务，”菲尔丁说。

测试结果还将为航天局为即将到来的碎片清除任务选择接口提供信息，该任务将采用加油技术。该任务与 ClearSpace 和 Astroscale 等行业合作伙伴合作，预计于 2026 年发射，旨在通过机械臂将至少四颗废弃卫星推入低层大气，将其从轨道上移走。

NASA 正在处理此案

与此同时，NASA 还在开发技术，通过正在进行的在轨服务、组装和制造 1 (OSAM-1) 任务使卫星加油成为现实。

OSAM-1 是一种设计用于为太空卫星补充燃料的飞行器。值得注意的是，这些卫星包括那些未设计用于补充燃料的卫星——Orbit Fab 并不打算这样做。 OSAM-1 是 NASA 技术演示任务计划的一部分，原计划于 2026 年发射，但据报道已推迟且超出预算。

NASA 计划通过为 1999 年发射的地球观测卫星 Landsat 7 补充燃料来展示 OSAM-1 的能力。该任务希望展示一套新技术，包括先进系统使 OSAM-1 能够与其他飞行器进行可靠的自主对接。

“你最不想看到的就是两个物体之间以任何方式、形状或形式发生任何形式的碰撞，”菲尔丁说。 “因此，传感器、识别方面、理解并自主完成所需接口的能力将至关重要。”